EP0553802A2 - Driving device for a gate or the like - Google Patents

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EP0553802A2 EP93101242A EP93101242A EP0553802A2 EP 0553802 A2 EP0553802 A2 EP 0553802A2 EP 93101242 A EP93101242 A EP 93101242A EP 93101242 A EP93101242 A EP 93101242A EP 0553802 A2 EP0553802 A2 EP 0553802A2
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  • Architecture (AREA)
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Abstract

The invention relates to a driving device for a gate (10) or the like, which can be pivoted between two end positions through a predetermined pivot angle of preferably essentially 90 DEG , with an electric drive motor (3) which is supported by a support (1) and pivots a tree shaft (10) to and fro via a crank gear (5), and with compensating springs (16) for the gate (10) which engage on the support (1). To reduce the torque load and the spring excursion, it is envisaged that the compensating springs (16) engage via a crank (14, 15) on a gear shaft (6) of a gear (4) connected downstream of the drive motor (3), which shaft can in each case be rotated to and fro through double the pivot angle. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen zwischen zwei Endpositionen um einen vorbestimmten Schwenkwinkel von vorzugsweise im wesentlichen 90° verschwenkbaren Schrankenbaum oder dergleichen mit einem von einem Träger getragenen, elektrischen Antriebsmotor, der über ein Zahnradgetriebe und Kurbeltrieb eine Baumwelle hin- und herdreht, sowie mit am Träger angreifender Ausgleichsfeder für die Schranke.The invention relates to a drive device for a barrier boom or the like which can be pivoted between two end positions by a predetermined pivoting angle of preferably substantially 90 °, with an electric drive motor carried by a carrier and rotating a tree shaft back and forth via a gear transmission and crank mechanism, and with am Supporting compensating spring for the barrier.

Eine derartige Antriebsvorrichtung ist aus der DE-OS 37 15 936 bekannt, bei der ein Antriebsmotor in einem Gehäuse montiert ist, das gleichzeitig Lager zur Lagerung einer Baumwelle für einen Schrankenbaum oder dergleichen trägt, wobei der Antriebsmotor über ein Zahnradgetriebe und ein Kurbelgetriebe mit der Baumwelle gekoppelt ist, um letztere um 90° hin- und herzuschwenken, und zusätzlich Ausgleichsfedern zwischen dem Träger und einem an der Baumwelle angreifenden Hebel, der Teil des Kurbelgetriebes ist, zur Drehmomententlastung des Antriebsgetriebemotors vorgesehen sind. Die Baumwelle bzw. deren Lagerung und die Ausgleichsfedern bilden hier eine Einheit. Außerdem ist der Antriebsgetriebemotor trotz der Ausgleichsfedern relativ stark auszulegen, da das Kurbelgetriebe eine ungleichförmige Übersetzung liefert und daher die Drehmomententlastung durch die Ausgleichsfedern nicht optimal wirkt. Außerdem bedingt der erforderliche Federweg einen relativ langen Federkurbelarm, der eine kompakte Bauweise beeinträchtigt.Such a drive device is known from DE-OS 37 15 936, in which a drive motor is mounted in a housing which at the same time carries bearings for mounting a tree shaft for a barrier tree or the like, the drive motor via a gear mechanism and a crank mechanism with the tree shaft is coupled to pivot the latter back and forth by 90 °, and additional compensating springs are provided between the carrier and a lever engaging the tree shaft, which is part of the crank mechanism, for relieving the torque of the drive gear motor. The tree wave or its storage and the compensation springs form a unit here. In addition, the drive gear motor is to be designed relatively strong despite the compensating springs, since the crank gear provides a non-uniform transmission ratio and therefore the torque relief by the compensating springs does not work optimally. In addition, the required travel requires a relatively long spring crank arm, which affects a compact design.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der die Drehmomentbelastung und der elektrische Energieverbrauch des Antriebsgetriebemotors wesentlich verringert sind und kleinere Kurbelarme für die Ausgleichsfedern benötigt werden.The object of this invention is to provide a drive device according to the preamble of claim 1, in which the torque load and the electrical energy consumption of the drive geared motor are significantly reduced and smaller crank arms are required for the compensating springs.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ausgleichsfeder über eine Kurbel an einer jeweils um den doppelten Schwenkwinkel des Schrankenbaums hin- und herdrehenden Getriebewelle eines dem Antriebsmotor nachgeschalteten Getriebe angreift.This object is achieved in that the compensating spring acts via a crank on a gear shaft of a gear connected downstream of the drive motor, which gear shaft rotates back and forth by double the pivoting angle of the barrier boom.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.Further embodiments of the invention can be found in the description below.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the accompanying figures.

Fig. 1 zeigt schematisiert im Schnitt eine Antriebsvorrichtung für eine Schranke.Fig. 1 shows schematically in section a drive device for a barrier.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Antriebsvorrichtung von Fig. 1.FIG. 2 shows a top view of the drive device from FIG. 1.

Fig. 3 zeigt den Verlauf des Getriebedrehmoments (Ordinate) für die Antriebsvorrichtung von Fig. 1 und 2 aufgetragen gegenüber dem Drehwinkel der Getriebewelle.Fig. 3 shows the course of the transmission torque (ordinate) for the drive device of Fig. 1 and 2 plotted against the angle of rotation of the transmission shaft.

Die dargestellte Antriebsvorrichtung umfaßt einen Träger 1, der bevorzugt als separates, an einem Schrankengehäuse 2 befestigtes Teil ausgebildet sein kann und einen elektrischen Antriebsmotor 3 trägt. Der Antriebsmotor 3 ist über ein Getriebe 4, etwa ein Schneckengetriebe, mit einem Kurbeltrieb gekoppelt. Der Kurbeltrieb umfaßt eine auf der Getriebewelle 5 des Getriebes 4 befestigte Doppelkurbel 6, die über ein daran angelenktes Zwischenglied 7 mit einem an der Baumwelle 8 für einen zwischen einer geschlossenen horizontalen und einer geöffneten vertikalen Stellung um im wesentlichen 90° verschwenkbaren Schrankenbaum 9 oder dergleichen befestigten Hebel 10 gelenkig gekoppelt ist. Die Baumwelle 8 ist über beispielsweise zwei Lagerböcke 11 am Träger 1 gelagert, wobei der Hebel 10 im Bereich zwischen den beiden Lagerböcken 11 greift.The drive device shown comprises a carrier 1, which can preferably be designed as a separate part fastened to a barrier housing 2 and carries an electric drive motor 3. The drive motor 3 is coupled to a crank mechanism via a gear 4, for example a worm gear. The crank mechanism comprises a double crank 6 fastened on the transmission shaft 5 of the transmission 4, which is fastened via an intermediate link 7 articulated thereon with a barrier boom 9 or the like which is pivotable on the tree shaft 8 for a substantially 90 ° pivotable between a closed horizontal and an open vertical position Lever 10 is articulated. The tree shaft 8 is mounted on the carrier 1 via, for example, two bearing blocks 11, the Lever 10 in the area between the two bearing blocks 11 engages.

Die Getriebewelle 5 ist mit der Doppelkurbel 6 verbunden, die einerseits - wie bereits beschrieben - die Bewegung der Baumwelle 8 und des Schrankenbaumes 9 bewirkt, andererseits eine drehbar gelagerte Welle 12 enthält, die an ihrem freien Ende als Federtopf ausgebildet ist. Dieser nimmt eine als Druckfeder ausgebildete Ausgleichsfeder 13 auf, die sich auf dem Gegenhalter 14, der mit dem Träger 1 verschraubt ist, abstützt.The gear shaft 5 is connected to the double crank 6, which on the one hand - as already described - causes the movement of the tree shaft 8 and the barrier boom 9, on the other hand contains a rotatably mounted shaft 12 which is designed at its free end as a spring cup. This accommodates a compensating spring 13 designed as a compression spring, which is supported on the counter-holder 14, which is screwed to the carrier 1.

Der Antriebsmotor 3 dreht die Getriebeabtriebswelle 5 um den doppelten Schwenkwinkel des Schrankenbaumes 9, d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel um 180° , so daß der Federtopf 12 mit der Ausgleichsfeder 13 um diesen Winkel zwischen der dargestellten Endposition (Schrankenbaum 9 offen) und einer Endposition (Schrankenbaum 9 geschlossen) verschwenkt wird. Der Kurbeltrieb ist hierbei derart ausgelegt, daß er bei einer 180°-Drehung der Getriebewelle 5 eine Schwenkung des Schrankenbaumes 9 um 90° bewirkt.The drive motor 3 rotates the transmission output shaft 5 by twice the swivel angle of the barrier boom 9, i.e. in the illustrated embodiment by 180 °, so that the spring cup 12 with the compensating spring 13 is pivoted by this angle between the illustrated end position (barrier boom 9 open) and an end position (barrier boom 9 closed). The crank mechanism is designed such that it causes the barrier boom 9 to pivot by 90 ° when the transmission shaft 5 is rotated through 180 °.

Die Bohrung für die Federtopfwelle 12 befindet sich gegenüber dem Zapfen für den Kurbeltrieb, bestehend aus den Teilen Doppelkurbel 6, Zwischenglied 7 und Hebel 10 um den Winkel β≈40° bei waagerecht angeordneter Ausgleichsfeder 13, bei senkrecht gelagerter Ausgleichsfeder um 130° verdreht.The hole for the spring shaft 12 is located opposite the pin for the crank mechanism, consisting of the parts double crank 6, intermediate member 7 and lever 10 by the angle β≈40 ° with a horizontally arranged compensating spring 13, with a vertically mounted compensating spring rotated by 130 °.

Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Kompensation der Getriebedrehmomente entsprechend Fig. 3 im gesamten Bereich von 0° bis 180°, vgl. die durchgezogene, das Gesamtdrehmoment wiedergegebende Kurve A, die sich aus der Federkomponente B (strichpunktiert) und dem Moment des Kurbeltriebes C (gestrichelt) zusammensetzt, wobei sich das Moment des Kurbeltriebes aus der Eigengewichtskraft des Schrankenbaumes 9 und aus der (sinusförmigen) Beschleunigung der Massenträgheit des Schrankenbaumes 9 bewirkte Moment zusammensetzt.This results in a substantial compensation of the transmission torques according to FIG. 3 in the entire range from 0 ° to 180 °, cf. the solid curve A, which represents the total torque, which is composed of the spring component B (dash-dotted) and the moment of the crank mechanism C (dashed), the moment of the crank mechanism the moment caused by the dead weight of the barrier boom 9 and the (sinusoidal) acceleration of the inertia of the barrier boom 9.

Ersichtlich ist das Gesamtdrehmoment in der 0°-Stellung gerade eben positiv. In der 180°-Stellung ist das Gesamtdrehmoment etwas größer negativ, wodurch eine Vorspannung gegen die Schließstellung bewirkt, d.h. das Öffnen des Schrankenbaumes 9, d.h. der Beginn seines Schwenkens in seine vertikale Lage, wird ünterstützt. Die Größe der Momente bei 0° und 180° ist durch entsprechende Wahl des Winkels β beeinflußbar. In den Totlagen existieren nur kleine Drehmomente aus dem Kurbeltrieb und ebenso von der Ausgleichsfeder 13.Obviously, the total torque in the 0 ° position is just positive. In the 180 ° position, the total torque is somewhat larger negative, which causes a preload against the closed position, i.e. the opening of the barrier boom 9, i.e. the beginning of its pivoting into its vertical position is supported. The size of the moments at 0 ° and 180 ° can be influenced by appropriate choice of the angle β. In the dead positions, there are only small torques from the crank mechanism and also from the compensating spring 13.

Dementsprechend kommt man mit einem relativ schwach bemessenen Antriebsmotor 3 aus, wobei gleichzeitig kein großer Kurbelarm für die Ausgleichsfeder 13 benötigt wird. Die vom Träger 1 gebildete Einheit, die den Antriebsmotor 3, das Getriebe 4, die Ausgleichsfederanordnung und den Kurbeltrieb umfaßt, kann seperat auswechselbar gestaltet werden.Accordingly, a relatively weak drive motor 3 is sufficient, and at the same time no large crank arm is required for the compensating spring 13. The unit formed by the carrier 1, which comprises the drive motor 3, the gear 4, the compensating spring arrangement and the crank mechanism, can be designed separately replaceable.

Das Getriebe 4 kann eine lösbare Rutschkupplung enthalten, die eine Notöffnung des Schrankenbaumes 9 ermöglicht. Die Notöffnung bei gelöster Rutschkupplung wird unterstützt durch die Ausgleichsfeder 13 aufgrund des hierdurch ausgeübten negativen Drehmomentes in der 180°-Position des Getriebes 4 entsprechend der 90°-Horizontalposition des Schrankenbaumes 9. Eine Notöffnung mit einer Handkurbel kann bei geschlossener Rutschkupplung mit Hilfe des freien Antriebswellenzapfens 15 vorgenommen werden.The transmission 4 can contain a releasable slip clutch, which enables an emergency opening of the barrier boom 9. The emergency opening when the slip clutch is released is supported by the compensating spring 13 due to the resulting negative torque in the 180 ° position of the transmission 4 corresponding to the 90 ° horizontal position of the barrier boom 9. An emergency opening with a hand crank can be done with the free drive shaft journal when the slip clutch is closed 15 can be made.

Claims (8)

Antriebsvorrichtung für einen zwischen zwei Endpositionen um einen vorbestimmten Schwenkwinkel von vorzugsweise im wesentlichen 90° schwenkbaren Schrankenbaum (9) o.dgl. mit einem von einem Träger (1) getragenen, elektrischen Antriebsmotor (3), der über ein Zahnradgetriebe (4) und Kurbeltrieb eine Baumwelle (8) hin- und herdreht, sowie mit am Träger (1) angreifender Ausgleichsfeder (13) für die Schranke (9), dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfeder (13) über eine Kurbel (6) an einer jeweils um den doppelten Schwenkwinkel des Schrankenbaumes (9) hin- und herdrehenden Getriebewelle (5) eines dem Antriebsmotor (3) nachgeschalteten Getriebes (4) angreift.Drive device for a barrier boom (9) or the like which can be pivoted between two end positions by a predetermined pivoting angle of preferably essentially 90 °. with an electric drive motor (3) carried by a carrier (1), which rotates a tree shaft (8) back and forth via a gear transmission (4) and crank mechanism, and with a compensating spring (13) for the barrier acting on the carrier (1) (9), characterized in that the compensating spring (13) via a crank (6) on a gear shaft (5) which rotates back and forth in each case by the double pivoting angle of the barrier boom (9) of a gear (4) connected downstream of the drive motor (3) attacks. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung für die Federtopfwelle (12) etwa um einen Winkel β≈40° gegenüber dem Kurbelhub des Kurbeltriebes versetzt ist, so daß sich in der geschlossenen Endposition des Schrankenbaumes (9) für das Getriebe (4) ein resultierendes, kleines, negatives Drehmoment ergibt.Drive device according to claim 1, characterized in that the bore for the spring cup shaft (12) is offset by approximately an angle β≈40 ° with respect to the crank stroke of the crank mechanism, so that in the closed end position of the barrier boom (9) for the transmission (4th ) results in a small, negative torque. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichent, daß der Winkel (β) derart gewählt ist, daß sich in der geöffneten Endposition der Schranke (9) ein geringes positives Drehmoment ergibt.Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the angle (β) is selected such that a small positive torque results in the open end position of the barrier (9). Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (4) ein Schneckengetriebe ist.Drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gear (4) is a worm gear. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (4) eine lösbare Rutschkupplung umfaßt.Drive device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gear (4) comprises a releasable slip clutch. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (4) einen freien Antriebswellenzapfen für eine Notbetätigung unter Verwendung einer Handkurbel umfaßt.Drive device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transmission (4) comprises a free drive shaft journal for an emergency actuation using a hand crank. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfeder (13) als Druckfeder wirkt.Drive device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compensating spring (13) acts as a compression spring. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) mit dem Antriebsmotor (3), dem Getriebe (4), dem Kurbeltrieb und der Ausgleichsfeder (13) als auswechselbare Baueinheit ausgebildet ist.Drive device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the carrier (1) with the drive motor (3), the gear (4), the crank mechanism and the compensating spring (13) is designed as an exchangeable structural unit.
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